Повечето от елементите, открити през годините, са идентифицирани в центъра за ядрени изследвания в руската Дубна. Понастоящем периодичната система изглежда напълно необичайна, но търсенето на нови елементи продължава.
Има много митове около името на Дмитрий Иванович Менделеев. Например, че той допринася важен при производството на водка с докторската си дисертация за връзката между алкохола и водата, която руски химик защитава през 1865 г. в Технологичния институт в Санкт Петербург. Или че брилянтната идея за възстановяване на реда в тогавашния хаос на химическите елементи му хрумна в съня през 1869 година. И на двете любопитни истории обаче липсват надеждни доказателства.
Със сигурност е известно, че преди 148 години, на 28 октомври 1869 г., той публикува периодичната таблица на химичните елементи, която окончателно подрежда 63-те елемента, известни тогава, като ги поставя под формата на таблица във възходящ ред на броя на протоните.
С това Менделеев също сложи край на 50-годишното търсене на връзката между масата на атомите и свойствата на елементите: в неговата периодична система, грубо казано, алкалните метали са групирани вляво, инертните газове - вдясно, между тях са преходни метали, неметали и други серии.
Редки пълнота
Но въпреки фундаменталното си значение периодичната таблица все още не е окончателна. От това следва, че заедно със 118-те елемента, познати ни днес, има и много други. Те се издирват в малък руски град на Волга, на около 120 километра северно от Москва, наречен Дубна.
По това време на годината градът е украсен с пъстри дървесни листа, които се извисяват над малки еднофамилни къщи. Докато не влезете на територията на Съвместния институт за ядрени изследвания (ОИЯИ), скрит зад висока ограда, е трудно да се предположи, че се намирате в научен град със световно значение.
Промоционално видео:
Там, където преди няколко десетилетия все още са царували гори и гъсталаци, през 1956 г. е открит център за физика на елементарните частици. От 18 елемента, които оттогава са открити по света, десет са открити в този институт.
Така че Dubna допринесе за това, че в момента всички редове на периодичната таблица са попълнени: в началото на 2016 г. бяха официално разпознати четири нови елемента в периодичната таблица, поради което беше завършен неговият седми ред. През ноември миналата година те най-накрая получиха официалните си имена: елемент със сериен номер 113 получи името Нихоний (Nh) в чест на Япония (японски Nihon), номер 115 - Московия (M) в чест на Москва, номер 117 - Tennessin (Ts) в чест на американския щат Тенеси и номер 118 - oganesson (Og) в чест на неговия съосновател и ръководител на лабораторията за ядрени реакции в ОИЯИ в Дубна Юрий Оганесян.
Понастоящем със 118 протона оганесонът е елементът с най-висок атомен номер. Синтезът на тежки атомни ядра от този тип в JINR става чрез сблъсъци на частици. Елементът оганесон е получен при сблъскване на ядрата на калциевия изотоп Са-48 с радиоактивния метал Калифорний Cf-249.
Крайна точност
Както подчертава Андрей Попако, изследовател на ОИЯИ, в този случай трябва да се използва изключително точно изчислена енергийна стойност: ако енергията не е достатъчна, атомните ядра, макар и да се приближават, ще летят един от друг. Ако при сблъсък има твърде много енергия, ще се появят нови фрагменти, но не и нови атомни ядра. „За да се създадат нови атоми, точността на задаване на йонната енергия не трябва да надвишава един процент“, казва Попако. Но не се изискват особено високи енергии, „поради тази причина не ни е необходим толкова голям адронен колайдер като CERN“.
Скоростта на производство на свръхтежки елементи е съответно ограничена: в момента се генерира един оганесонов атом на месец. Тук не става въпрос само за фундаментални изследвания, а елементите имат и търговска цена. Радиоактивният елемент Californium Cf-252 се продава за около 27 милиона долара (приблизително 23 милиона евро) на грам. Използва се например в петролната индустрия за анализ на порьозността и пропускливостта на нефтоносните формации.
За да проникнат в осмия ред на периодичната система, изследователите под ръководството на Попако планират да започнат с титан, но той все още се държи химически изключително агресивно в ускорителя. Може да се наложи изследователите да търсят друг изходен материал за синтеза на нови елементи.
Александър Владимирович Карпов, водещ изследовател в теоретичния отдел на Лабораторията за ядрени реакции към ОИЯИ, вярва, че осмият период в системата никога няма да бъде запълнен, говорим за повече от 50 елемента, от които все още не са открити. Неговият съвет: "Използвайте периодичната таблица, докато е попълнена, както е сега."
Таня Тракслер